Қазақстанда АЭС құру дұрыс па, бұрыс па?

Фото: tengrinews.kz

25 қазан 2018, 09:21

Чернобыль апаты ешкімнің есінен шыға қойған жоқ шығар. Осы апаттан тараған у тек Украина немесе КСРО елдерін ғана емес, бүкіл Кәрі құрлықты қамтыды. Осыдан қорыққан кейбір елдер Чернобыль апатынан кейін АЭС салудан бас тарта бастады. Уран қоры жағынан Қазақстан әлем бойынша екінші орында тұр. Статистикаға қарағанда, еліміздегі уран қоры 629 000 тонна. Бұл бүкіл әлемдегі уранның шамамен 12 пайызын құрайды. Ал уран арзан жолмен электр энергиясын өндірудің таптырмас көзі екені бәрімізге аян. "Неге соны тиімді пайдаланып, елімізде көптеген АЭС-тер салмасқа" деген сауал туындайды. Бірақ 2012 жылғы Фукусима апаты "Қазақстанда АЭС салу қауіпсіз бе?" деген сұрақтың айналасында әлі де іздену керек екендігін тағы да бір дәлелдеді.

Алғашқы атом электр станциясы 1954 жылы КСРО-ның Обнинск қаласында құрылды. Осыдан соң Англия, Франция, АҚШ сияқты алпауыт елдерде АЭС жұмыс істей бастады. 1973 жылы Қазақстандағы Ақтау қаласында алғашқы АЭС құрылды. Бірақ қазір ол тоқтап тұр. 20 жыл бойы халықты электр энергиясы және таза ауыз суымен қамтамасыз еткен АЭС реакторларын қайта іске қосу қарастырылып жатыр. Бұған қатысты шешім осы жылдың соңына дейін шығады.

19 қазан күні Өзбекстан Президенті Шавкат Мирзиёев және Ресей басшысы Владимир Путин Өзбекстан Республикасында алғашқы АЭС құрылыс жобасын жүзеге асыру туралы келісімге келді. Жоба технологиялардың соңғы жетістіктерін негізге ала отырып құрылады деп хабарланды. АЭС-ті құру орны ретінде Науаи мен Бұқара облысы шекарасындағы "Тудакул" белгіленіп алынған болса, кейін Айдаркөл маңы да АЭС құру үшін қолайлы екені айтылды. Жалпы, жобаға өзбектер 11 миллиард доллар кетеді деп отыр.

Сарапшылар 2025 жылға дейін құрылғанына 40 жыл болатын атом электр станцияларының 70 пайызының жұмысы тоқтатылады дейді. "Bussines Insider"-дің хабарлауына қарағанда, бұл энергия нарығында үлкен бетбұрыс болып, жүз мыңдаған мамандар еңбек етіп жатқан бүтін басты бір ғылымның өмірінің аяқталғанын көрсетеді. Соңғы онжылдықта АҚШ-та бес АЭС жабылды. Олардың орнын энергияның жаңа түрлері иеленіп алды. АЭС-тің жабылуының бірінші себебі – бұл экономика, атом электр станцияларын салу мен пайдалануға қарағанда жақсы қызмет ететін газ және көмір станциялары.

Екінші себеп – құрылыстың қауіпсіздігі. АЭС-тің құрылысы өте қымбатқа түсетінінен бөлек, ешқандай мемлекетке "Чернобыль апаты" керек емес.

Үшіншіден, атом энергетикасына қатысты теріс көзқарас экологиялық таза энергия көздерін (күн фермаларын немесе геотермалдық қондырғыларды) құруды ынталандырады және бұл бүкіл әлемде кең таралып жатыр. Осы мәліметтерге сүйене отырып, ғалымдар АЭС-тер келесі онжылдықта мүлдем жоғалып кетеді деп болжайды.

Көршіміз өзбектер АЭС құруды бастап кетті. Біздің елде оны құру не құрмау туралы шешім жақын күндері шығып қалады деп отырмыз. Ал әлем елдері АЭС-тен бас тартып жатқан кезде біз және көршіміздің АЭС салғаны қаншалықты орынды? Біз осы сұрақтар төңірегінде ізденіп, АЭС-тің артықшылығы, кемшілігі, тарихы, қалай жұмыс істейтіні туралы оқырман қауымды хабардар етуді жөн көрдік.

Бірінші АЭС қашан құрылды?
КСРО ғалымдары өткен ғасырдың 40-жылдарында осындай электростанцияларды құру туралы ізденді. 1948 жылы И. Курчатов атом энергиясын бөліп алу туралы істі бастау керек екені туралы айтады. 1950 жылы мамырда Калуга облысының Обнинск қаласында әлемдегі алғашқы АЭС құрылды. Қуаты 5 Мвт болатын АЭС 1954 жылдан бастап іске кірісті. Ядролық реактор көмегімен алғашқы электр энергиясы 1951 жылы АҚШ-тың Айдахо штатында алынды.

АЭС қалай жұмыс істейді?
Атом электр станциясы негізінен атом ядросы бөлініп шығу нәтижесінде пайда болған реакция есебінен жұмыс істейді. Мұны жүзеге асыру үшін ғалымдар көбіне уран немесе плутоний атомдарынан пайдаланады.
АЭС-те уран пайдалану үшін алдымен уран рудасы ұнтаққа айналдырылады да оны металл таблетка етіп қайта жасап, оларды кішкентай колбаларға нығыздап, 1500 градуста бірнеше күн күйдіреді.

Міне, осы уран таблеткалары ядролы реакторларға орналастырылады. Бір реакторда бір уақытта 10 миллионға жуық таблеткалар қолданылады. Атом ядросы нейтрондарды шығарады. Нейтрондар жаңа нейтрондар мен үлкен кинетикалық энергиясы бар бөлшектерді құрайды. Бұл энергия атом станциясының жұмысының негізі болып табылады. Атом реакторындағы реакция кезінде бөлінген энергия жылу түріне айналады және жылу тасымалдағышқа өтеді.

Содан кейін жылу тасымалдағыштағы температура екінші контурдағы қалыпты суға ауысады және оны арнайы жылуалмастырғыштар арқылы қайнатады. Қайнаған сумен пайда болған бу турбинаны айналдырады. Турбина электр энергиясын өндіретін генераторды айналдырады. Осылайша, АЭС жылу электр станциясы (ЖЭС) сияқты жұмыс істейді. Бірақ олардың арасындағы айырмашылық буды қалай өндіретінінде ғана.

АЭС отыны қалай өңделеді?
Ядролық реакторда бір жыл пайдаланылған уран алмастырылып отырады. Отын бірнеше жыл бойы суытылып, ерітіп қайта өңдеуге жіберіледі. Химиялық экстрация нәтижесінде уран мен плутоний бөлініп шығады. Олар қайтадан отын өндіру үшін пайдаланылады.

Осы үдерістерден кейін бөлінген қалдықтардан еріген шыны дайындалады. Шыныдан қоршаған ортаға зиян келтіретін радиоактивті элементтерді бөліп алу мүмкін емес. Сондықтан, оларды арнайы жер астындағы терең қоймаларда сақтайды.

АЭС-тің артықшылығы
Ядролық энергияны әзірлеушілер атом электр станцияларының артықшылықтарына назар аудара бастады. Дүниежүзілік ядролық қауымдастығы қызықты ақпаратты жариялады. Олардың айтуынша, АЭС-те 1 гигабайт электр қуатын өндіруде қаза болғандардың саны дәстүрлі жылу электр станцияларына қарағанда 43 есе аз.

Артықшылықтар:

1. Электр энергиясын өндіру арзан;
2. Газбен жұмыс істейтін 1000 Мвт қуатқа ие электр станциясы атмосфераға жылына 13 мың тонна түтін шығарса, көмірмен жұмыс істейтін электр станциялары 165 тонна зиянды түтін шығарады.
3. 1000 МВт қуатқа ие ЖЭС жылына 8 миллион тонна оттегі жұтады. Ал АЭС оттегіні қажет етпейді. Жоғарыдағыдай зиянды түтін шығармайды.
4. ЖЭС-ті құру үшін ірі көмір не газ кен орындары керек. Оларға көмір мен газ жеткізу көп қаражатты қажет етеді. Ал АЭС-ке қажетті уран бір жүк машинасымен ғана әкелінеді.
5.Қолданылатын отын, қайта өңделіп одан тағы да отын ретінде пайдалануға болады.
6. АЭС-тің қуаты өте жоғары (1000-1600Мвт)

АЭС-тің кемшіліктері
Әрбір заттың артықшылығымен қоса кемшілігі де болады.
1. Сәулеленген отын өте қауіпті, оны қайта өңдеу мен сақтау да қауіпті. Және оған өте көп шығын кетеді.
2. АЭС салу үшін өте көп қаржы мен өте көп су керек болады.
3. АЭС ураннан үлкен көлемде қалдықтар қалады. Оны сақтау үшін жерастында үлкен инфрақұрылым болуы қажет.
4. АЭС-те апатты жағдай өте аз кездеседі. Бірақ апат бола қалған жағдайда, оның алдын алу мен радияцияны жою мүмкін емес болып қалады.

Тарихтағы апаттар

АЭС апаттары 7 деңгеймен белгіленген INES шкаласымен өлшенеді. 4 және одан жоғары болған апаттар халық үшін сәулелену қаупін тудырады.

АЭС-тегі алғашқы апат 1979 жылы 28 наурызда АҚШ-тың Пенсильвания штатындағы Три-Майл-Айленд станциясында орын алды. Апатқа реактордағы суыту тізіміндегі нұқсандар мен сол жердегі мамандардың қателіктері себеп болған. Нәтижесінде ядролық отын еріп кеткен. Апат салдарын жою үшін 1 миллиард доллар мен 14 жыл кеткен.
Тарихта 2 апат қана 7 - деңгейге жеткен. Олар – Чернобыль мен Фукусимадағы АЭС апаттары.

Чернобыль апаты

Украинадағы Чернобыль атом электр станциясында 1986 жылы сәуір айында АЭС-тің 4-энергоблогында апат болды. Чернобыль апатының нәтижесінде Украинаның елеулі аумағы мен Ресейдің Брянск және Калуга облыстарының аумағы радиоактивтік ластануға ұшырап, адамдар өміріне қауіп төнді. АЭС-тен радиусы 30 шақырым жерде тұратын халық басқа жерлерге көшірілді. 1986 жылдың қараша айына дейін апатқа ұшыраған блок залалсыздандырылып, оғашталды. Апатты залалсыздандыруға Қазақстан азаматтары да тартылды. Радиоактивті түтін аймақтан асып, 10-нан аса мемлекеттің 145 мың шаршы шақырым жерін ластады, кем дегенде 5 миллион халық зардап шекті. Оның зардабы қаншалықты ұзаққа баратыны әлі белгісіз қалып отыр.

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы апаттан төрт мыңдай адам қаза тапты деп хабарлады. Бірақ, ядролық энергия нысандарына қарсылық танытушылар 100 мың адам құрбан болды деп мәлімдеген еді. Бұл апат салдарын жоюға Қазақстаннан 35 мың адам тартылса, жалпы КСРО-дан 500 мыңға жуық адам шақырылған.

Фукусима апаты

Фукусимадағы апатқа да табиғи жағдайлар себеп болған. Станция жер сілкіну мен цунамиден айтарлықтай қорғалған болатын. Бірақ екеуі бір уақытта орын алады деп ешкім ойламады. Салдарынан станциялардың бірінде реактордың суыту тізімі істен шығып, қызып кеткен реактор жарылады. Бұл бірден радиоактивті материалдың сыртқа шығуына әкеліп соқтырды. Жергілікті тұрғындарға келген шығындарды бір ай есептеген Жапония үкіметі 19 сәуірде адам тұрмайтын 20 шақырымдық аумақ құратынын мәлімдеді. Тұрғындарды эвакуациялап, басқа жақтарға көшірді. Үкімет барлық алты реакторды сөндіру туралы шешім қабылдады, келесі жылы олар толықтай жабылды. Қазіргі кезде бұл аумақ қатты уланған, радиация әлі де шығып жатыр.

Бірақ қазіргі АЭС-тер компьютерленген, яғни, кішкентай бір нұқсан табылса, реактор автоматты түрде өшіріледі.

Әлемде қанша АЭС бар және олардың басым бөлігі қай елде?

Әлемдегі 31 мемлекетте жалпы саны 191 атом электр станциясы бар. Ал реакторлардың саны – 451. Көптеген атом электр станциялары Еуропада, Солтүстік Америкада, Оңтүстік-Шығыс Азияда және бұрынғы КСРО аумағында орналасқан. АЭС-тер саны бойынша әлемдегі жетекші ел– АҚШ. Олардағы станциялар саны – 60, реакторлар саны – 100. Кейінгі орындарда: Франция –19 АЭС, 58 реактор, Жапония 17 АЭС, 43 реактор, Қытай – 13 АЭС, 36 реактор, Ресей – 10 АЭС, 36 реактор, Ұлыбритания 7 АЭС, 15 реактор. Жаңадан АЭС-тер құру жағынан Ресей, Үндістан, Қытай алдыңғы орында. Кейбір елдерде электр энергиясын өндірудегі АЭС-тің үлесі жоғары болып, 12 елде бұл үлес 30 пайыздан асады.

Сонымен қатар, АЭС-тің жұмысы кейбір елдерде тоқтатылған. Мысалы, Италия барлық атом электр станцияларын жапты. Бельгия, Германия, Испания және Швейцария ядролық энергетикадан бас тарту жөніндегі ұзақ мерзімді саясатты жүзеге асырып жатыр. Нидерланд аралдары, Тайвань және Швеция атом энергиясынан бас тартуды жоспарлағанымен, жыл сайын кейінге қалдырылып келеді.

2017 жылдың басындағы статистикаға қарағанда, бүкіл әлем бойынша 60 реактор құрылысы жүріп жатыр екен. AЭС реакторларын пайдалану 30-40 жыл, кейбір жағдайларда 60 жылға дейін есептеледі. АҚШ-тағы Сарри атом электр станциясы (1972 жылы салынған) басшылығы 2015 жылы тағы да 80 жылға дейін жұмыс істеуді сұрап үкіметке арыз жолдаған.

АЭС-тер 10 жылда бір рет тексерістен өтеді. Егер тексеру кезінде ешқандай кемшілік не мәселе табылмаса, оның жұмыс істеу құқығы ұзартылады. АҚШ 804 872,94 ГВт көрсеткішпен AЭС өндірген электр энергиясы бойынша әлемдегі ең ірі тұтынушылар қатарына кіреді. Бұл – бүкіл әлем бойынша АЭС өндіретін жалпы электр энергиясының үштен бірі.

Оңтүстік Кореяның Корри атом электр станциясы – әлемдегі ең ірі атом электр станциясы. Оның қуаты – 6254 МВт. Францияда электр энергиясының шамамен 70 пайызы атом электр станцияларында өндіріледі. Мамандардың пікірінше, альтернативті энергия көздерінің құны АЭС-ке қарағанда шамамен 20 есе қымбат болады.

Сарапшылар көмірдің жаһандық қоры 270 жылға дейін, мұнай 50 жылға дейін, газ 70 жылға дейін жететінін айтады. АЭС-ке пайдаланылатын уран қоры 5 718 400 тоннаны құрайды. Ол 2500 жылға дейін жетеді. Әлемдегі уран қоры ең көп – Аустралия. Одан кейінгі орындарда Қазақстан, Ресей және Канада тұрақтаған.

Жалпы алғанда, "Қазақстанда АЭС салу керек пе, керек емес пе?" деген сұраққа нақты жауап беру қиын. Елімізде уран көп. АЭС салған тиімді. Себебі, электр энергиясы ауадай қажет. Бірақ АЭС салудың қаупі де зор. Апат бола қалған жағдайда, радиация салдарынан бүкіл Қазақстан ғана емес, әлем зардап шегеді. Таңдау қашанда болған, бұдан кейінде бола береді. Электр энергиясын өндірудің мына дамыған заманда бірнеше түрі бар. Тек тым қымбат.

Жел және су энергетикасы
Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су, керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады.

Қазақстанның барлық өңірінде (әсіресе, жазық жерлерде) күшті желдер жиі болып тұрады, оның максимумы қыс айларына (40 – 45 м/с) және көктем мен күзге (20 – 35 м/с) сәйкес келеді. Өте күшті желдер Каспий жағалауы және биік тау асулары мен аңғарларында байқалады. Дүниежүзілік жел жіктеліміне Қазақстан аумағында тұрақты соғатын 23 жел тіркелген. Оларды Қазақстан бойынша мынадай аймақтарға бөледі: ашық далада (Жосалы, Сілеті, т.б.); шөл және шөлейт, үлкен ашық су қоймалары төңірегінде (Каспий теңізі, Балқаш, Алакөл көлдері, т.б.); тау аңғарларында және тау аралық өңірлерде ("Жетісу қақпасы", "Шілік аңғары", "Жаңғызтөбе", "Қордай", т.б.); орташа биіктіктегі таулар мен қырқаларда ("Ерейментау", "Ұлытау", "Қарқаралы", "Мұғалжар", т.б.) соғатын желдер. 2015 жылға қарай еліміздегі жел энергиясының үлес салмағы 1%-ға жетсе, 2030 жылға дейін бұл көрсеткіш 4%-ға көтеріледі деп болжанған.

Кей елдер жел энергетикасына ерекше белсенділікпен дамытуда. Атап айтқанда, Дания жел генераторларының көмегімен барлық электр қуатының 40%-ын өндіреді; Португалия — 23%; Испания — 16%; Ирландия — 14%; Германия — 8%. Ал Қазақстан — 0,5%. Жел энергитакасының да өз кемшіліктері бар. Оны салу тым қымбат.

Күн энергитикасы
Қазақстан территориясы "күн белдеуінде" орналасқандықтан еліміздің күн энергиясын қолдану саласында үлкен жетістіктерге жету мүмкіндігі зор. Ал күн электр станциясы – экологиялық тұрғыда таза, дыбыссыз, қауіпсіз әрі пайдалануға ыңғайлы, оның үстіне өз құнын 100 пайыз ақтайтын тиімді қондырғы. Жұмыс істеу мерзімі шамамен 30 жылға сай келеді. Осы 30 жыл ішінде жасалуына небәрі 1 кг күн кремнийі жұмсалған элемент жылу электр станциясында мұнайдың 100 тоннасынан немесе Атом электр станциясында 1 кг байытылған ураннан өндірілетін соншалықты электр қуатын бере алады.

Күн энергиясын пайдаланудың өзіндік артықшылықтарымен қатар, кемшіліктері де бар.

Атап айтсақ, артықшылықтары:
1) Күн энергиясы бәріне бірдей қолжетімді;
2) ол сарқылмайды;
3) қоршаған ортаға қауіпсіз;
кемшіліктері:
1) ауа райы мен тәуліктің уақытына тәуелді;
2) Күн энергиясын алу үшін қолданылатын құрылғылардың қымбаттылығы;
3) оны шағылдыратын бетті периодты түрде тазалап отыру қажет;
4) электр станциясының жанында атмосфера ысып кетеді;

Соған қарамастан, Күн энергетикасына деген сұраныстар жыл сайын артып келеді. Күн сәулесі, жалпылама айтқанда, бізге беріліп тұрған табиғи тегін энергия. Тек соны тиімді қолдана алуымыз керек. Күн ұдайы жарық шашу салдарынан секундына 4 тонна салмағын жоғалтады. Шамамен 10 миллион жылдан соң күн сөніп қалады деген болжамдар бар. Ендеше біздің 10 миллион жылға дейін тегін энергияны пайдалануымызға кепілдік бар деген сөз.

Т. Раушанұлы